轨迹跟踪
Trajectory Tracking常用让机器人的实际运动紧跟一条随时间变化的参考轨迹,误差趋于零。
轨迹跟踪是一个控制问题:给定参考轨迹 qd(t),让实际状态 q(t) 与它的误差 qd(t) − q(t) 随时间趋于零。典型做法是「前馈 + 反馈」:前馈按模型预先算出沿轨迹所需的速度或力矩,反馈(如 PD)根据当前误差修正,计算力矩控制就是两者结合。效果看稳态误差、超调和调节时间。它与路径跟踪不同:路径跟踪只要求沿几何曲线走,快慢可以自己调;轨迹跟踪对每个时刻的位置都有要求。参考轨迹最好别让执行器用到极限,要给纠偏留余量。人形机器人模仿人类动作的「运动跟踪」也是同一思路。
例子《Modern Robotics》第 11 章对同一条关节轨迹做仿真对比:只用前馈或只用 PID 反馈都有明显偏差,计算力矩控制(前馈加反馈)跟得最好。
- 也叫
- 轨迹跟随、Trajectory following
- 相关
- 轨迹规划、PD 控制、前馈控制、计算力矩控制、运动跟踪、线性二次调节器
- 来源
- Lynch & Park, Modern Robotics (2017 preprint), Ch.11 Robot Control 与 13.3 Trajectory tracking
Russ Tedrake, Underactuated Robotics: Trajectory Optimization(沿轨迹的 LQR 稳定)